(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の平面光波回路と第２の平面光波回路とを接続するための平面光波回路接続装置であって、
前記第１の平面光波回路を保持するための、少なくとも１つの光入射手段を有する第１の保持治具と、
前記第２の平面光波回路を保持するための第２の保持治具と、
前記少なくとも１つの光入射手段から前記第１の平面光波回路が有する調心用導波路に入射され、前記第２の平面光波回路が有する調心用導波路から出射される、調心のための光を受光する光受光手段と
を備え、
前記第１の平面光波回路が有する調心用導波路と、前記第２の平面光波回路が有する調心用導波路とを調心可能な移動ステージをさらに備えることを特徴とする平面光波回路接続装置。
【請求項２】
前記第２の保持治具および前記光受光手段は、前記移動ステージ上に配置されており、
前記光受光手段の受光径は、前記第２の平面光波回路が有する調心用光導波路から出射される前記調心のための光のビーム径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の平面光波回路接続装置。
【請求項３】
前記第１の保持治具は、
前記第１の平面光波回路の位置基準となる位置決め部材と、
前記第1の平面光波回路を挟持する押さえ部材と
を備え、
前記光入射手段は、
光入射用ファイバまたは光入射用レーザと、前記光入射用ファイバまたは前記光入射用レーザを固定する保持部材と
を備え、
前記保持部材は、前記第１の平面光波回路の厚さ方向に可動であることを特徴とする請求項１または２に記載の平面光波回路接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面光波回路接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムの高度化に伴い、高機能な光モジュール（光部品）の需要が高まっている。平面光波回路は、基板上に光導波路を形成することによって様々な光波回路を実現することができ、光モジュールの構成部品として用いられている。光モジュールの更なる高機能化のために、異なる機能を有する平面光波回路を集積化したり、レンズ・空間位相変調器等の空間光学系部品と平面光波回路とを集積化したハイブリッド光モジュールが実現されている。具体的な光モジュールの例としては、（１）アレイ導波路格子（ＡＷＧ）と可変光減衰器（ＶＯＡ）を異なる平面光波回路基板上に形成した後、それらを光結合したＶ−ＡＷＧモジュール、（２）石英系ガラスとニオブ酸リチウム（ＬＮ）のように異なる材料で構成された平面光波回路を光結合したＲＺ−ＤＱＰＳＫ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）モジュール等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２７９３６号公報
【特許文献２】特開２００１−２６４５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ハイブリッド光モジュールを小さなサイズで作製するためには、作成工程から見直す必要がある。たとえば、特許文献１の技術（図１参照）では、異なる種類の平面光波回路を簡便に接続するために、折り返し構造の導波路１６とは別に少なくとも２本の接続用光導波路１５を設けているが、第１の平面光波回路１１と第２の平面光波回路１２とを調心して接続するには、あらかじめ光ファイバ部品１７を第１の平面光波回路１１に接着固定する必要がある。ここで、光ファイバ部品１７は光ファイバ１４を１つの光ファイバ固定用ブロック１３に配置して作製されている。また、特許文献２の技術（図２参照）には、光ファイバ部品１２１と光デバイス１１１との間の調心を高精度、高速に行って、低コストでＡＷＧデバイスを製造することのできるＡＷＧ製造装置が開示されているが、ここでも、光ファイバを導波した光を用いた調心が行われている。簡単に調心方法を説明する。アレイ導波路１１６と、スラブ導波路１１４、１１５と、入力用導波路１１２と、光導波路１１３から形成された光デバイス１１１が光デバイス固定手段１４１に保持され、光ファイバテープ１２２を整列されている光ファイバ部品１２１が光デバイス固定手段１４２に把持されている。受光器１３４は受光器移動手段１４３によって移動させることができる。入射光１５０を光ファイバテープ１２２に入射し、光導波路１１２との調心は、両者の光軸がほぼ一致すると信号光１５２とは別に出射されるモニター光１５１を受光器１３４で検出し、この検出結果を制御装置１４４に入力することによって行われる。
【０００５】
このような従来の技術には、次のような問題がある。図３に、従来技術の問題を説明するための図を示す。図３は、第１から第３の平面光波回路３０１、３０２、３０３が突き合わせ接続され、その両端に第１及び第２のファイバ整列部材３１１、３１２により第１及び第２の光ファイバ３２１、３２２がそれぞれ固定された光部品を、気密封止用ケース３３０に収納してハイブリッド光モジュール３００を作製する状況を示している。図示の気密封止用ケース３３０のようにファイバ取り出し口３３１がケースと一体となっている場合、複数の平面光波回路を接続した光部品とケースとの間に第１のファイバ３２１に許容される曲げ径以上の余地がないと第１のファイバ３２１にダメージを与え、断線の恐れがあるため、光部品を収納することができない。ファイバに許容される曲げ半径ｒは一般に半径１０ｍｍ以上と考えられるため、ケース内寸は複数の平面光波回路を接続した光波回路よりも２０ｍｍ以上長くする必要があり、光部品を小型化する際の制約となっていた。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の平面光波回路が接続された光部品の小型化を図ることのできる平面光波回路接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、第１の平面光波回路と第２の平面光波回路とを接続するための平面光波回路接続装置であって、前記第１の平面光波回路を保持するための、少なくとも１つの光入射手段を有する第１の保持治具と、前記第２の平面光波回路を保持するための第２の保持治具と、前記少なくとも１つの光入射手段から前記第１の平面光波回路が有する調心用導波路に入射され、前記第２の平面光波回路が有する調心用導波路から出射される、調心のための光を受光する光受光手段と備え、前記第１の平面光波回路が有する調心用導波路と、前記第２の平面光波回路が有する調心用導波路とを調心可能な移動ステージをさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記第２の保持治具および前記光受光手段が、前記移動ステージ上に配置されており、前記光受光手段の受光径は、前記第２の平面光波回路が有する調心用光導波路から出射される前記調心のための光のビーム径よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記第１の保持治具が、前記第１の平面光波回路の位置基準となる位置決め部材と、前記第１の平面光波回路を挟持する押さえ部材とを備え、前記光入射手段は、光入射用ファイバまたは光入射用レーザと、前記光入射用ファイバまたは前記光入射用レーザを固定する保持部材とを備え、前記保持部材は、前記第１の平面光波回路の厚さ方向に可動であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１の平面光波回路と第２の平面光波回路とを接続するための平面光波回路接続装置において、第１の平面光波回路を保持するための第１の保持治具に少なくとも１つの光入射手段を設け、第１の平面光波回路が有する調心用導波路と、第２の平面光波回路が有する調心用導波路とを調心可能な移動ステージを備えることにより、複数の平面光波回路を接続する際に、平面光波回路に直接光ファイバを接続することが不要となる。この事によって、例えば、気密封止用ケースに収納する際に、複数の平面光波回路を接続した光部品に光ファイバが接続されておらず、光モジュール（光部品）の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】特許文献１の従来技術を示す図である。
【図２】特許文献２の従来技術を示す図である。
【図３】従来技術の問題を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る平面光波回路接続装置を示す図である。
【図５】（ａ）は、第１から第３の平面光波回路を、本発明による平面光波回路接続装置４００により接続して、気密封止用ケースに収納した例を示す図であり、（ｂ）は、気密封止用ケースに収納した光部品に光ファイバを接続した例を示す図である。
【図６】図４の平面光波回路接続装置の変形形態を示す図である。
【図７】（ａ）は、第１の保持治具の一部の詳細を示す図であり、（ｂ）は、ｂ−ｂ線に沿った断面図である。
【図８】第１の平面光波回路４５０の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
図４に、本発明の実施形態に係る平面光波回路接続装置を示す。平面光波回路接続装置４００は、第１の平面光波回路４５０と第２の平面光波回路４６０とを接続する。第１の平面光波回路４５０が、第１の保持治具４１０により保持され、第２の平面光波回路４６０が第２の保持治具４２０により保持される。第１の保持治具４１０は、移動ステージ４３０（例えば、６軸移動ステージ）の上に配置されており、第１の平面光波回路４５０に形成された光導波路と、第２の平面光波回路４６０に形成された光導波路とを調心することができる。
【００１５】
本発明に係る平面光波回路接続装置４００では、第１の平面光波回路４５０に光ファイバ部品を接続固定するのではなく、第１の保持治具４１０に設けられた第１及び第２の光入射手段４１１、４１２により、調心に必要な光を第１の平面光波回路４５０に形成された第１及び第２の調心用光導波路４５１、４５２に入射する。そして、第２の平面光波回路４６０から出射される光を、光受光手段４４０で受光することで、第１の平面光波回路４５０と第２の平面光波回路４６０を調心、接続することが可能となる。第１及び第２の光入射手段４１１、４１２と光受光手段４４０が対応しないように配置してあるのは、第１及び第２の光入射手段４１１、４１２からの光の内、第１及び第２の調心用光導波路４５１、４５２に結合しなかった漏れ光が光受光手段４４０にノイズとして入射するのを抑制する効果がある。
【００１６】
図４は、２つの平面光波回路の接続の様子を示しているが、同様の手順を繰り返すことによって、光ファイバを接続することなく、複数の平面光波回路を接続して光部品を作製することが可能である。
【００１７】
このようにして作製した複数の平面光波回路を接続した光部品には光ファイバが接続されていないので、ファイバ取り出し口がケースと一体となっている気密封止用ケースに光部品を容易に収納できる。図５（ａ）に、第１から第３の平面光波回路４０１、４０２、４０３を、本発明による平面光波回路接続装置４００により接続して、気密封止用ケース４３０に収納した例を示す。そして、第１から第３の平面光波回路を接続した光部品を気密封止用ケースに収納した後に光ファイバ４２１、４２２をそれぞれ配置したファイバ整列部材５１１、５１２を接続することによって、小型のハイブリッド光モジュールを作製することが可能となる。図５（ａ）は、光ファイバ４２１、４２２をあらかじめファイバ取り出し口４３１に通した後、第１から第３の平面光波回路を接続した光部品を気密封止用ケース４３０に収納している。ファイバ整列部材が取り出し口を通る大きさであれば、第１から第３の平面光波回路を接続した光部品を先に気密封止用ケースに収納することも可能であり、光部品を気密封止用ケースに収納、固定する際に、光ファイバが邪魔にならないという利点がある。図５（ｂ）に、気密封止用ケースに収納した光部品に光ファイバを接続した例を示す。光部品と光ファイバの接続は、従来の調心工程と同様に一方の光ファイバ４２１に光を入射し、他方の光ファイバ４２２からの出射する光が最大になるように調心することで可能となる。
【００１８】
上述の説明では、第１及び第２の平面光波回路４５０、４６０に調心用光導波路がそれぞれ２本あり、それに対応して、第１の保持治具４１０にも２つの光入射手段が設けられている例を挙げて説明したが、第１の保持治具４１０が備える光入射手段の数を２つに限定する意図はないことに留意されたい。すなわち、光入射手段が１つであっても、θｚ方向に第１の平面光波回路と第２の平面光波回路がずれないように、第１の保持治具と第２の保持治具が調整されていれば、第１の平面光波回路と第２の平面光波回路を調心接続することは可能である。
【００１９】
図６は、図４の平面光波回路接続装置の変形形態である。移動ステージ４３０の上に第１の平面光波回路４５０を配置するのではなく、第２の保持治具４２０と光受光手段４４０を配置している。ここで、光受光手段４４０の受光径は、第２の平面光波回路４６０に形成された第１及び第２の調心用光導波路４６１、４６２からの出射光のビーム径よりも大きくする。
【００２０】
第１及び第２の光入射手段４１１、４１２と第１の平面光波回路４５０との光結合強度は、移動ステージ４３０が移動する際の振動で僅かに変動する場合がある。光受光手段４４０の受光径を第２の平面光波回路４６０の第１及び第２の調心用光導波路４６１、４６２からの出射光のビーム径よりも十分大きくし、第２の保持治具４２０と光受光手段４４０を６軸移動ステージ４３０に固定しておけば、６軸移動ステージ４３０の移動による第１及び第２の調心用光導波路４６１、４６２と光受光手段４４０との光結合強度の変動は十分小さくできる。
【００２１】
図７に、第１の保持治具の詳細を示す。第１の保持治具４１０は、第１の平面光波回路４５０の位置基準となる位置決め部材４１３と、第１の平面光波回路４５０を挟持する押さえ部材４１４とを備える。図７（ａ）には、第１の平面光波回路４５０の片方の側面付近の第１の保持治具４１０のみを示してあるが、同様の構造が他方の側面付近にも設けられている。第１の光入射手段４１１は、光入射用ファイバ４１１Ａと、光入射用ファイバ４１１Ａを固定する保持部材４１１Ｂとを備える。そして、光入射用ファイバ保持部材４１１Ｂは、第１の平面光波回路４５０の厚さ方向に可動である（図７（ｂ）参照）。
【００２２】
第１の調心用導波路４５１と光入射用ファイバ４１１Ａとの光結合強度は、両者の光軸ずれ量に依存する。各軸の光軸ずれを小さくするために、ｘ方向は、押さえ部材４１４が第１の平面光波回路４５０と接する面と光入射用ファイバ４１１Ａの端面との距離で、ｙ方向は、光入射用ファイバ保持部材４１１Ｂを可動としていることで調整できる。ｚ方向は、第１の平面光波回路４５０を位置決め部材４１３に突き当てたときに第１の調心用導波路４５１と光入射用ファイバ４１１Ａとの光結合強度が最大となるように、第１の平面光波回路４５０のｚ方向の長さを精度良くあらかじめ加工することで光軸ずれを抑制可能である。
【００２３】
なお、光入射用ファイバ４１１Ａの代わりに、光入射用レーザを用いてもよい。また、光入射用ファイバ４１１Ａと端面４５０Ａの間にレンズを配置して、光結合強度を改善することも可能である。
【００２４】
図８に、第１の平面光波回路４５０の詳細を示す。第１の光入射手段４１１に面する第１の平面光波回路４５０の端面４５０Ａに向かって、第１の調心用導波路４５１の導波路幅が徐々に広くなっている。第２の調心用導波路４５２についても同様の構造が考えられる。
【００２５】
調心用導波路の導波路幅を拡大することによって、ｚ方向の光軸ずれトレランスも拡大することが可能となる。
【符号の説明】
【００２６】
４００  平面光波回路接続装置
４１０  第１の保持治具
４１１  第１の光入射手段
４１１Ａ  光入射用ファイバ
４１１Ｂ  保持部材
４１２  第２の光入射手段
４１３  位置決め部材
４１４  押さえ部材
４２０  第２の保持治具
４３０  ６軸移動ステージ
４４０  光受光手段
４５０  第１の平面光波回路
４５０Ａ  第１の平面光波回路４５０の端面
４５１  第１の調心用導波路
４５２  第２の調心用導波路
４６０  第２の平面光波回路
４６１  第１の調心用導波路
４６２  第２の調心用導波路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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